Prostaglandin E2 and parathyroid hormone: Comparisons of their actions on the rabbit proximal tubule

Prostaglandin E2 and parathyroid hormone: Comparisons of their actions on the rabbit proximal tubule. Recent studies demonstrated that prostaglandin E2 (PGE2) participates in the regulation of glomerular and distal tubular function. A functional role for PGE2 on the proximal tubule has only recently been explored. Thus, we reported that PGE2 antagonizes the phosphaturic effect of PTH in the dog, which suggests that PGE2 may influence the transport functions of the mammalian proximal tubule. The present studies were designed to examine the direct effect of parathyroid hormone (PTH) and PGE2 on the fluxes of fluid (Jv) and phosphate (Jl-b PO4) in the rabbit proximal convoluted and straight tubules (PCT and PST). The activation of adenylate cyclase by the two agents was also examined. Finally, the combined effects of PTH and PGE2 on Jv and Jl-b PO4 were also studied in the PST. In the PCT, PTH (1 µg/ml) inhibited Jv by 31% (P < 0.05) but did not alter Jl-b PO4. PGE2 (10-5 M) failed to act on either Jv or Jl-b PO4. In this segment, PTH stimulated adenylate cyclase but PGE2 did not. In the PST, PTH (1 µg/ml) inhibited Jv and Jl-b PO4 by 34 and 20%, respectively (P < 0.01). PGE2 (10-5 M) also inhibited Jv and Jl-b PO4, by 33 and 12%, respectively (P < 0.02). In contrast, PGF2α, a related prostanoid, failed to influence these transport parameters. In the PST, PTH activated adenylate cyclase but PGE2 failed to do so. When both PTH (1 µg/ml) and PGE2 (10-7 M) were present simultaneously, Jv and Jl-b PO4 were comparable to that seen during control collections. Yet, when PGE2 was removed, Jv and Jl-b PO4 were inhibited by PTH by 15 and 24%, respectively (P < 0.05). These observations demonstrate that both PTH and PGE2 independently inhibit phosphate and fluid transport in the PST. While the action of PTH appears to be mediated by cyclic adenosine 3′,5′ monophosphate (cAMP), the action of PGE2 is not. In the PST, PGE2 also antagonizes the effect of PTH on Jv and Jl-b PO4. This antagonistic action of PGE2 might be associated with its inhibitory effect on adenylate cyclase in the PST. These results, therefore, provide evidence for a dual role of PGE2 in the PST. On the one hand, the acid lipid appears to act in the PST as a stimulatory agonist in a manner that resembles PTH. Yet, when both PGE2 and PTH are present together, the prostanoid antagonizes the effects of PTH on both fluid and phosphate transport in the rabbit PST. We conclude that these two functions of PGE2 may participate in the intrarenal regulation of transport in the proximal tubule.Prostaglandines E2 et hormone parathyroidienne: Comparaisons de leurs effets sur le tubule proximal de lapin. Des études récentes ont démontré que la prostaglandine E2 (PGE2) participe à la régulation des fonctions glomérulaire et tubulaire distale. Un rôle fonctionnel de la PGE2 sur le tubule proximal a été exploré seulement récemment. Ainsi, nous avons rapporté que la PGE2 antagonise l'effet phosphaturique de la PTH chez le chien. Ce résultat suggère que la PGE2 pourrait influencer les fonctions de transport dans le tubule proximal de mammifère. Ces études ont été entreprises pour examiner l'effet direct de l'hormone parathyroïdienne (PTH) et de la PGE2 sur les flux de liquide (Jv) et de phosphate (Jl-b PO4) dans des tubules contournés et droits proximaux (PCT et PST) de lapin. L'activation de l'adénylate cyclase par les deux agents a également été examinée. Enfin, les effets combinés de PTH et PGE2 sur Jv et Jl-b PO4 ont également été étudiés dans le PST. Dans le PCT, la PTH (1 µg/ml) a inhibé Jv de 31% (P < 0,05) mais n'a pas altéré Jl-b PO4. La PGE2 (10-5 M) n'a agi ni sur Jv, ni sur Jl-b PO4. Dans ce segment, la PTH a stimulé l'adénylate cyclase, ce que n'a pas fait la PGE2. Dans le PST, la PTH (1 µg/ml) a inhibé Jv et Jl-b PO4 de 34 et 20%, respectivement (P < 0,01). PGE2 (10-5 M) a aussi inhibé Jv et Jb-b PO4 de 33 et 12%, respectivement (P < 0,02). A l'inverse, PGF2α, un prostanoïde apparenté, n'a pas influencé ces paramétres de transport. Dans le PST, la PTH a activé l'adénylate cyclase, ce que la PGE2 n'a pu faire. Lorsque les deux agents, la PTH (1 µg/ml) et la PGE2 (10-7 M) étaient présents simultanément, Jv et Jl-b PO4 étaient comparables aux valeurs observées pendant les recueils contrôles. Cependant, lorsque la PGE2 était enlevée, Jv et Jl-b PO4 étaient inhibés par la PTH de 15 et de 24%, respectivement, P < 0,05. Ces observations démontrent que la PTH et la PGE2 inhibent toutes les deux indépendamment le transport de phosphate et de liquide dans le PST. Alors que l'action de la PTH semble médiée par l'adénosine 3′, 5′ monophosphate cyclique (cAMP), l'action de la PGE2 ne l'est pas. Dans le PST, la PGE2 antagonise également l'effet de la PTH sur Jv et Jl-b PO4. Cet effet antagoniste de la PGE2 pourrait être lié à son effet inhibiteur de l'adénylate cyclase dans le PST. Ainsi, ces résultats apportent la preuve d'un effet double de la PGE2 dans le PST. D'un côté, ce lipide acide semble agir dans le PST comme un agoniste stimulateur d'une façon ressemblant à celle de la PTH. Cependant, quand les deux agents, la PGE2 et la PTH sont présents ensemble, le prostanoïde antagonise les effets de la PTH sur le transport de liquide et de phosphate dans le PST de lapin. Nous concluons que ces deux rôles de la PGE2pourraient contribuer à la régulation intrarénale du transport dans le tubule proximal